Проектирование цифрового устройства. Разработка принципиальной схемы устройства, страница 8

Рисунок 13. Временные диаграммы

 работы измерителя длительности положительных импульсов.

Схема управления приведена на рис. 14.

Рисунок 14. Схема управления.

1 – к выходу !Q схемы выделения переднего фронта;

2 – к входу !PE регистров сдвига;

3 – к входу С1 регистров;

4 – к выходу делителя частоты;

5 – к входу С2 регистров.

Принцип действия схемы управления:

После поступления заднего фронта импульса схема выделения заднего фронта генерирует положительный импульс. С выхода !Q он поступает на два элемента И-НЕ, которые выполняют функцию задержки сигнала. После задержки импульс поступает на вход !S триггера и вход С2 регистров. Триггер находился в нулевом состоянии, с выхода !Q логическая единица через элемент задержки поступила на вход !PE регистров. Так что, при поступлении заднего фронта импульса, в вход С2 происходит запись в регистры параллельного кода со входов D0 - D3. В это время триггер уже установился в единичное состояние. С выхода Q логическая единица поступает на элемент И и через элемент на вход С1 начинают поступать тактовые импульсы. С выхода !Q триггера логический ноль поступает на входа !PE и переводит регистры в режим сдвига информации. Теперь при каждом тактовом импульсе регистр будет сдвигать информацию вправо и выдавать ее в линию. Тактовые импульсы поступают также на вход +1 двоичного счетчика, установленного в состояние 0100. Происходит подсчет тактовых импульсов и при достижении 1111 на выходе ³15 генерируется отрицательный импульс, который поступая на вход !R триггера сбрасывает его а нулевое состояние. Передача закончена.

В качестве двоичного счетчика используется микросхема К155ИЕ7; RS триггера – К555ТР2; элемент НЕ – К155ЛН1; И-НЕ – К155ЛА3; И – К155ЛИ1.

Время задержки задерживающих элементов:

4.2. Обоснование выбора микросхем.

В схеме измерителя длины положительных импульсов используются серии микросхем К155 и К555. Сравнительные характеристики этих серий приведены в таблице 4.

Таблица 4

Параметр	К155			К555
Динамические параметры
Мощность потребления, мВт	10			2
Время задержки распространения импульса	9			9,5
Статические параметры
	Мин.	Тип.	Макс.	Мин.	Тип.	Макс.
			0,4		0,35	0,5
	2,4	3,5		2,7	3,4
			250			100
	2			2
			0,8			0,8

Основными критериями выбора микросхем были:

*   Наличие необходимых функциональных узлов в составе серии

*   Малая потребляемая мощность элементов (у К555 потребляемая мощность в 5 раз меньше, чем у серии 155)

*   Возможность управления необходимыми элементами. Например микросхемы К155ЛА8, К155ЛА10 и К155ЛИ5 обеспечивают большой выходной ток (схемы с открытым коллектором) для надежного зажигания индикаторного устройства; счетчики К155ИЕ7, К155ИЕ8 выбраны потому, что обеспечивают требуемый коэффициент счета и для них предусмотрена возможность управления последующими элементами.

*   Одинаковые для обоих серий напряжения питания микросхемы. (Для К155 и К555 Е_пит =5 В).

Заключение.

В ходе выполнения курсовой работы мной был проведен расчет и построение узлов и комбинационных схем. Были рассчитаны важнейшие параметры, влияющие на работу цифрового устройства. Были синтезированы структурная, функциональная и электрическая принципиальная схемы устройства, были выбраны и обоснованы критерии выбора интегральных микросхем, приведена их сравнительная оценка.

Литература.

1. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник, – Москва: Металлургия, 1988. – 352 с.

2. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя; Под редакцией В. П. Боровского – Киев: Техніка, 1987. – 432 с.

3. Васильев В. И., Гусь Ю. М.,  Миронов В. Н. Электронные промышленные устройства: Учебник для студентов вузов специальности «Промышленная электроника» – Москва: Высшая школа, 1988. – 303 с.